耐高温爪哇稻的筛选及其高温适应性研究

来源 :中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:pamfdpv007
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
为了筛选耐高温的水稻种质资源用于水稻育种研究,本研究对来自不同国家和地区的95份爪哇稻材料在抽穗扬花期进行高温胁迫试验,通过人工气候室和田间分期播种试验相结合的方法筛选到一批耐热能力较好的种质资源。同时,还考察了高温胁迫对耐高温能力不同的爪哇稻在花器官及生理生化特性方面的影响。结果如下:   1、通过人工气候室鉴定和分期播种试验,对95份爪哇稻进行抽穗开花期耐高温特性评价。以综合结实率为指标,通过聚类分析将95份爪哇稻分为耐高温能力不同的3类。综合考虑大田分期播种的结实率和人工气候室鉴定结果,筛选出耐高温材料IRAT109(IRRI编号38563)、260(IRRI编号14888)和L4-34(IRRI编号13403),它们可用于水稻耐高温新品种的选育及耐热性遗传研究。   2、对95份爪哇稻分8期播种,考察了株高、穗长、单株穗数、每穗总粒数、每穗实粒数、千粒重、结实率和播始历期共8个农艺性状。以超级稻Y两优1号为模型构建的理想品种的农艺性状值为参考序列,利用灰色关联模型,求得理想品种与各爪哇稻的关联度系数,根据关联度系数大小对爪哇稻材料排序。结果表明,爪哇稻各农艺性状既受自身遗传背景的影响,也受外部环境因素的影响,但每个性状受环境因素影响的程度不同。爪哇稻各农艺性状间的密切程度不同,要想提高爪哇稻的结实率,应注重筛选每穗实粒数和单株穗数较高的材料。应用灰色关联度分析法筛选出LABELLE-2、IR71217-24-1-2、IAPAR9、MUAT MENIA16238、C711098、IRAT109、MD762、MD756和PANTIA等综合性状较好的爪哇稻材料。   3、以IRAT109、L4-34和香爪089为材料,研究高温胁迫对耐高温能力不同的爪哇稻材料花器官的影响。研究结果表明:高温胁迫下水稻花药长度、花药宽度、柱头长度与常温下相比没有显著变化,但花药基孔和项孔长度和面积在高温胁迫后有变大的趋势,耐高温能力不同的爪哇稻材料花药基孔和顶孔的面积大小不同,耐高温的材料具有相对较大的基孔面积而高温敏感材料具有相对较大的顶孔面积。高温胁迫降低了柱头上花粉粒的数量及萌发的花粉粒数量,进而造成结实率降低,但高温胁迫对耐高温爪哇稻材料的影响要小于热敏感材料。耐高温爪哇稻的耐高温能力不仅表现为高温胁迫下生理反应上的耐受性,其自身的形态结构也是耐高温的基础之一。   4、以耐热材料IRAT109和热敏感材料19D为试验材料,研究了高温胁迫对耐高温能力不同的两个爪哇稻光合特性和渗透调节物质的影响。试验结果显示,高温胁迫引起爪哇稻气孔导度下降,胞间C02浓度升高,叶绿素含量降低,最终导致净光合速率下降,但耐热材料IRAT109与热敏感材料19D相比仍能维持较高的光合作用。同时,高温胁迫造成爪哇稻可溶性糖、可溶性蛋白含量降低,热稳定蛋白和脯氨酸含量升高。耐热材料IRAT109在高温胁迫过程中可溶性糖和可溶性蛋白的下降幅度小于热敏感材料19D,热稳定蛋白和脯氨酸含量的上升水平高于热敏感材料19D。耐热爪哇稻材料在高温胁迫下维持较高的光合特性和较高的渗透调节物质含量是其耐热的生理基础。   5、以IRAT109和19D为材料,对高温胁迫过程中爪哇稻剑叶抗氧化酶类活性和膜通透性进行了研究。结果表明,爪哇稻剑叶中超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性在耐高温特性不同的两个材料中具有不同的变化趋势,在耐热材料IRAT109中,SOD和POD活性在高温胁迫过程中一直升高,但在热敏感材料19D中则表现为先升高后降低。过氧化氢酶(CAT)活性在高温处理过程中都表现为下降的趋势,热敏感材料19D的下降幅度要大于耐热材料IRAT109。谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)活性在高温胁迫下呈现出上升的变化趋势,且热敏感材料19D的上升幅度大于耐热材料IRAT109。丙二醛(MDA)和叶片相对电导率在高温处理过程中一直处于增加状态,耐热材料IRAT109的增加幅度小于热敏感材料19D。推测耐热材料IRAT109的耐高温原因可能是由于产生较少的活性氧,且具有较高的抗氧化酶活性来高效地清除活性氧。  
其他文献
光纤法布里-珀罗传感器具有体积小、灵敏度高、性能稳定、不受电磁干扰以及可以复用等优点,是目前广为应用的光纤传感器之一。在光纤法-珀传感系统中,解调技术是系统实现的关
演替和恢复是生态学研究的重要内容,自然演替机理可为生态恢复提供参考。由于全球范围内森林面积的锐减和森林退化,基于不同恢复目标的森林生态恢复工程也相继开展。如何对生态
本文研究了ZigBee无线传感器网络平台及其关键技术,设计并完成了一个ZigBee无线传感器系统,实现了对温度、湿度、压力的测量和测量数据的无线传输。并对利用LTCC技术进行无线
近年来,由于火灾报警系统未能正确识别周围生产、生活环境的状况而引发的火灾事故屡屡发生,致使人民生命和财产遭受重大损失。目前,市场上的火灾报警系统尽管多种多样,却不能准确
MEMS(微机电系统)三维动态性能测量,用来表征MEMS器件在高速运动状态下的稳定性和可靠性,在MEMS产品研发过程中举足轻重。随着时代的发展,MEMS微结构动态机械性能的测量日益重要。传统的MEMS微结构测量方法,例如原子力显微镜和电子扫描显微镜等都无法测量MEMS微结构动态机械性能。所以,本论文对频闪显微视觉和频闪显微干涉做了详细研究,设计出一种基于电光效应MEMS微结构三维动态测量系统,对M
有机薄膜晶体管具有广阔的应用领域和市场前景,近年来已经成为一个热点的研究问题。而喷墨印刷技术作为一项微图案化加工技术,它充分发挥了有机材料可溶液加工的特点,可以高效实
河蚬(Corbiculafluminea)是洪泽湖重要的渔业资源。近年来,洪泽湖河蚬资源量下降,分布区域明显缩小,资源面临严重威胁。然而有关河蚬的基础生物学研究较少。本文在2011年8月至20
本论文选取了药用植物木豆(Cajanus cajan(L.) Millsp)和滇杠柳(Periplocaforrestii Schltr.)为实验材料,对其化学成分和生物活性进行系统研究,以明确它们的化学成分以及相关的
本研究分为二部分:  第一部分:Dhtkd1基因点突变敲入小鼠模型的建立及表达谱分析  腓骨肌萎缩症(Charcot-Marie-Tooth disease,CMT)是一种最为常见的遗传性周围神经病,具有很
河岸植被带是河流生态系统和陆地生态系统之间的生态交错带,也是一个敏感和脆弱的生态区域。由于受河道周边人类活动的干扰,河岸带的植被类型及生态系统均发生了巨大的变化。河